以下是廢水用聚合氯化鋁除磷的大致計(jì)算方法:
一、確定廢水參數(shù)
測(cè)量廢水中初始磷的含量(以 P 的濃度,單位為 mg/L),記為 C?。
確定要達(dá)到的目標(biāo)磷濃度,記為 C?。
了解廢水的總體積 V(單位為升或立方米)。
二、計(jì)算磷的去除量
磷的去除量 M?(單位為克) = (C? - C?)×V。
三、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)確定聚合氯化鋁的理論需求量
聚合氯化鋁(PAC)除磷主要是通過形成磷酸鋁沉淀來實(shí)現(xiàn)。化學(xué)計(jì)量關(guān)系大致為:Al?? + PO?3? → AlPO?↓。
確定磷酸鋁(AlPO?)的摩爾質(zhì)量 M?約為 122 g/mol(27+31+64)。
磷(P)的摩爾質(zhì)量 M?約為 31 g/mol。
根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系,每去除 1 摩爾的磷,需要 1 摩爾的鋁(來自聚合氯化鋁)。
理論上所需聚合氯化鋁中鋁的質(zhì)量 M?(單位為克)= M?×(M?中鋁的原子量 / M?),即 M?×(27/31)。
已知聚合氯化鋁中三氧化二鋁(Al?O?)的含量以百分比表示,記為 W(比如常見的 28% 等)。
三氧化二鋁(Al?O?)的摩爾質(zhì)量 M?約為 102 g/mol。
則理論上所需聚合氯化鋁的質(zhì)量 M?(單位為克)= M?×(M?/M?中鋁的原子量)÷W。
例如,假設(shè)廢水體積為 1000 升,初始磷濃度為 10 mg/L,目標(biāo)濃度為 1 mg/L,聚合氯化鋁中三氧化二鋁含量為 28%。
先計(jì)算磷的去除量:C? = 10 mg/L,C? = 1 mg/L,V = 1000 L。
M? = (10 - 1)×1000 = 9000 毫克 = 9 克。
計(jì)算理論上所需聚合氯化鋁中鋁的質(zhì)量:M? = 9×(27/31)≈7.87 克。
計(jì)算理論上所需聚合氯化鋁的質(zhì)量:M? = 7.87×(102/27)÷0.28≈106.86 克。
這只是理論計(jì)算值,實(shí)際應(yīng)用中還需要考慮廢水的具體性質(zhì)、反應(yīng)效率、其他干擾因素等,需要通過小試、中試來確定聚合氯化鋁投加量。